随着高功率微波武器（HPMW）与高功率电磁脉冲技术的不断发展,电子设备的安全性面临严重威胁。近些年,超表面结构因其良好的空间滤波特性逐渐成为高功率防护研究的热点。超表面是一类人工电磁材料,这种表面可以根据人们的需求设计其电磁特性,应用于高功率电磁防护的超表面主要有有源频率选择表面（AFSS）和能量选择表面（ESS）。本文在现有高功率防护超表面的基础上,研究了双频段能量选择表面以及宽带能量选择表面。具体工作如下:1)首先提出一种双频电磁能量选择表面（ESS）,通过在十字形贴片的四臂上添加金属枝节,使ESS在透波模式下获得两个独立的谐振路径,从而实现了双频段工作。同时,相邻单元的枝节还可以产生狭缝阵列从而提升防护带宽。结果表明,该ESS在高功率电磁脉冲作用下会处于防护模式,其-20 d B带宽可达3.4 GHz;在正常工作信号作用下ESS处于透波模式,在低频和高频各有一个工作频带,低频部分通带为0.8-1.3 GHz,高频谐振频率为5.36 GHz,带宽可达150 MHz。2)提出了一种将开关超表面与带通频率选择表面（FSS）级联获得宽带ESS的方法,宽带ESS以带通FSS的宽带滤波特性为基础,加入开关超表面来应对FSS带内防护不足的问题,相较于普通ESS有着更高的工作频率以及防护带宽。该方法通过带通型和带阻型超表面级联的设计降低了层间耦合,使得宽带ESS的开关特性与宽带防护特性相互独立控制,在解决了FSS对带内信号缺乏防护的基础上保留了其宽带防护的特性。宽带ESS在低功率信号入射条件下开关超表面未启动,在工作频带内透射电磁波,此时FSS会透射带内信号同时反射工作频带外的信号;而在高功率微波入射条件下开关超表面启动,此时开关超表面会反射带内的电磁波,同时FSS依然会反射带外电磁波,从而实现带内与带外的防护。基于这种方法设计了一种高功率宽带ESS,并仿真分析了单元结构参数对带宽以及屏蔽效能的影响,最后制作了样品并通过实验验证了这种方法的有效性。实验结果表明,这种表面可以传输4.02-4.44 GHz的工作信号,插入损耗小于2 d B,相对带宽为9.92%,在防护模式下该ESS可以防护0-8.85 GHz的高功率微波,屏蔽效能大于20 dB。